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基于SLC500的蒸汽锅炉控制系统

供稿:中国工控网 2016/7/21 16:17:08

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  • 关键词: SLC500 蒸汽锅炉 控制系统
  • 摘要:本文结合75t/h锅炉技术改造项目,从生产工艺、系统组成、解决方案、应用总结等方面详细阐述了SLC500控制系统的应用。

  1 概述

  美国罗克韦尔公司的SLC500系列产品,以其简洁、易用、功能强、组态方便等诸多特点深受自动化人的喜爱。此次公司75t/h锅炉技术改造就采用了SLC500系列产品。上位组态软件选用了RSView 32,下位编程软件选用了RSLogix500,通讯软件选用了RSLinx。

  2 锅炉生产工艺简述

  2.1 燃烧系统:混合煤气在炉膛内燃烧释放出大量热量,火焰中心温度达。炉膛内侧铺设有由金属管道组成的水冷管壁,燃烧放出的热量主要以热辐射的形式被水冷壁受热面强烈吸收。但是由于热负荷的限制和炉膛体积的限制,炉膛出口处的烟温一般仍高达左右。为了对这股高温烟气进行利用,烟道里还依次装有过热器(分为几级)、再热器、省煤器和空气预热器等受热面。高温烟气依次流过这些受热面,通过对流、辐射等换热方式向这些受热面放热。从空气预热器出来的排烟温度一般在 左右。这时的烟气已无法再利用,被送入除尘器进行分离,将烟气携带的绝大部分飞灰除掉,再由引风机引入烟囱,最终排入大气。

  2.2 汽水系统:锅炉汽水系统由给水管路、省煤器、汽包、下降 管、水冷壁、过热器、再热蒸汽及主再热蒸汽管路等组成。主要功能是使水吸热、蒸发,最后变成有一定参数的过热蒸汽。从给水管路来的水经过给水阀进入省煤器,加热到接近饱和温度,进入汽包,经过下降管进入水冷壁,吸收蒸发热量,在回到汽包。经过汽水分离以后,蒸汽进入过热器,水在进入水冷壁进行加热。进入过热器的蒸汽吸收热量,成为具有一定温度和压力的过热蒸汽,经过主蒸汽管,进入汽轮机高压缸做功。蒸汽从高压缸做完工后,经再热蒸汽管冷段,进入锅炉再热器加热至额定温度后,经再热蒸汽热段,进入汽轮机中缸、低压缸继续做功。

  3 控制系统组成

  3.1硬件组成

  3.2软件组成:

  Windows XP +SP3         中文版操作系统

  RSLogix500 V7.0           梯形逻辑控制程序编辑软件。

  RSView 32 V6.3中文版     上位机组态软件

  RSLinx Classic V2.4.3       通讯软件

  3.3网络结构

  3.4 锅炉的主要控制点:

  锅炉汽包给水调节;

  减温水调节;

  煤气燃烧控制;

  残氧分析检测;

  4 调试经验

  4.1 EDS文件导入。运行Rockwell Software-Rlinx-Tools-EDS Hardware Installation Tool进行安装,目的是升级硬件。就象西门子S7中的GSD文件,用法基本一样。EDS文件是让软件RSLinx识别硬件,EDS是描述硬件的,它遵循开放的规范。

  4.2 两个重要位地址S:5/0和 S:1/15的使用。当浮点数溢出时,S:5/0置1,此时SLC500的CPU会报故障。因此,应将此地址恒置1,以免CPU停运。

  4.3 关于RSView无法安装的解决办法是:进入电脑属性中的高级设置,选取环境变量,其中有个叫path的变量,RSView安装失败是因为它的变量值太长了。安装Rockwell软件时,都会创建好长的路径,比如:C:\Program?Files\Rockwell?Software\common等等,路径总长度不能超过254。删除部分将变量值变短后,RSView即可安装,删除之前最好备份一下,删太多可能会产生一些问题。

  4.4 RSLogix500中,通过SCP命令读取并整定模拟量值。对于1746-NI8来说,4000---20000对应4---20mA的零点和量程值;对于1746-NI4来说,3277---16384对应4---20mA的零点和量程值。对于需要参与PID调节的输入和输出量来说,均需要整定到0---4095这个范围。不同的模拟量输入模板要想正确使用,必须首先通过N文件对硬件进行配置。一般来说,1746-NI4对应的N文件值是2565;1746-NI8对应的N文件值是2565;1746-NT4(采集S型热电偶信号)对应的N文件值是2645;1746-NT4(采集K型热电偶信号)对应的N文件值是2641;1746-NR4(采集Pt100型热电阻信号)对应的N文件值是2640。

  4.5 关于缓冲区指令FIFO和LIFO:FIFO( First In First Out)把字装入文件并且按照他们被装入的顺序卸出;LIFO(Last In First Out)后入先出正好相反。比较FIFO和BSL两个指令,一个是字,一个是Bit,实质功能是一样的)。FFL、FFU: FIFO装入、FIFO卸出;LFL、LFU: LIFO装入、LIFO卸出。使用时必须装入和卸出配对使用,梯级条件由假变真时执行一次,触发条件为上升沿,堆栈指针加一。上述指令常用在编写班报、日报等报表程序中。

  4.6 SLC500的PLC,在机架上插有模拟量输入模块,维护人员在现场更换仪表时不小心造成仪表电源线短路,此时CPU自己停止运行,FLT灯红闪,断电重启也不能复位。在编程软件中的“Processor Status”里有一个ERROR选项,点击“Clear Major Error”,想在线清除PLC内部故障,可是程序不能在线,最后把程序重新下载了一遍,故障就自动消除。

  4.7调试中,用其中一台操作站下装程序后,在线显示只有一个主机架,且只能检测到该机架上前五个插槽的模板,与实际硬件配置明显不符。于是,重新安装RSLinx V2.43,问题没有解决。将RSLinx版本升级到V2.54,故障依旧。然后重新安装RSLogix500软件,问题也没有得到解决。无可奈何中,只有使用另一台操作站对SLC500重新下装程序,一次成功。后经反复试验发现,系Windows2000操作系统故障所致。依旧是用原操作站,将Windows2000操作系统覆盖安装后,在执行程序下载,未再出现异常现象。

  5 结语

  技术人员丰富的现场实践经验以及SLC500产品良好的品质、易用性能,使得整个工程顺利推进。我们利用三周时间,先后完成了旧控制系统拆除,新系统安装、配线、调试,投运等工作,改造取得圆满成功。

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